JP6459606B2 - Valve device - Google Patents
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Description
本発明は、ハウジングとシャフトの間にシール部材を配置するシール室が存在するバルブ装置に関する。 The present invention relates to a valve device having a seal chamber in which a seal member is disposed between a housing and a shaft.
(従来技術)
ハウジングとシャフトの間にシール室が存在するバルブ装置の一例として、特許文献1に開示される技術が知られている。
特許文献1に開示されるバルブ装置は、EGRバルブであり、シャフトとハウジングとの間には、シール部材が配置されるシール室が設けられる。
シール室とEGR通路(流体通路の一例)の間は、ハウジングとシャフトの間のクリアランス部を介して連通する。
(Conventional technology)
As an example of a valve device in which a seal chamber exists between a housing and a shaft, a technique disclosed in
The valve device disclosed in
The seal chamber and the EGR passage (an example of a fluid passage) communicate with each other via a clearance portion between the housing and the shaft.
(従来技術の問題点)
従来技術のクリアランス部は、シール室へ流入する排気ガス量を抑えるための絞り手段であり、極力狭く設けられることが望まれるが、シャフトをハウジングに対して回動自在に組付けるために、隙間を無くすことはできない。
一方、シール室は、シール部材を収容する空間であるため、容積が存在する。
(Problems of conventional technology)
The clearance portion of the prior art is a throttle means for suppressing the amount of exhaust gas flowing into the seal chamber, and it is desirable that the clearance portion be provided as narrow as possible. Cannot be lost.
On the other hand, since the seal chamber is a space for accommodating the seal member, there is a volume.
EGR通路には、排気ガスの脈動が伝わるため、排気ガスの脈動等によってEGR通路とシール室の間に差圧が生じ、EGR通路を流れる排気ガスの一部がクリアランス部を通ってシール室へ流入する。すると、排気ガスの一部がシール室やクリアランス部で滞留し、排気ガスに含まれるデポジットがシール室やクリアランス部に付着して堆積する。
シャフトは、軸受の回転ガタにより僅かに偏芯する。このため、クリアランス部に堆積したデポジットは、シャフトが回動する毎にシャフトの偏芯によって押し固められる。
Since the exhaust gas pulsation is transmitted to the EGR passage, a differential pressure is generated between the EGR passage and the seal chamber due to the exhaust gas pulsation or the like, and a part of the exhaust gas flowing through the EGR passage passes through the clearance portion to the seal chamber. Inflow. Then, a part of the exhaust gas stays in the seal chamber or the clearance portion, and deposits contained in the exhaust gas adhere to and accumulate on the seal chamber or the clearance portion.
The shaft is slightly decentered by the rotational play of the bearing. For this reason, the deposit accumulated in the clearance portion is compressed by the eccentricity of the shaft every time the shaft rotates.
さらに、エンジンの運転中は、高温の排気ガスに晒されことで、ハウジングとシャフトのクリアランス部が線熱膨張率差で広がる。すると、広がったクリアランス部にデポジットがさらに堆積する。その後、エンジンが停止して冷えると、高温時に広がったクリアランス部が狭まり、クリアランス部に堆積したデポジットが押し固められる。
エンジンの運転と停止が繰り返される毎に、上記動作が繰り返されるため、エンジンの運転と停止が繰り返されることで、クリアランス部のデポジットがさらに強く押し固められる。
Further, during the operation of the engine, the clearance between the housing and the shaft is widened by a difference in linear thermal expansion coefficient by being exposed to high-temperature exhaust gas. Then, deposits further accumulate in the widened clearance portion. After that, when the engine stops and cools, the clearance portion that has spread at high temperatures is narrowed, and the deposit accumulated in the clearance portion is pressed.
Since the above operation is repeated every time the engine is operated and stopped, the deposit of the clearance portion is further strongly consolidated by repeating the operation and stop of the engine.
このように、クリアランス部に付着堆積したデポジットが繰り返して押し固められることで、シャフトの摺動抵抗が増加する不具合が生じてしまう。
なお、上記では、従来技術の具体例をEGRバルブを用いて説明したが、EGRバルブに限定される問題ではなく、例えばスロットルバルブなど、他のバルブ装置であっても、クリアランス部にデポジットが付着堆積することでシャフトの摺動抵抗が増加する上記と同様の問題が生じてしまう。
Thus, the deposit deposited and accumulated on the clearance portion is repeatedly pressed and hardened, thereby causing a problem that the sliding resistance of the shaft increases.
In the above description, the specific example of the prior art has been described using the EGR valve. However, the problem is not limited to the EGR valve, and deposits adhere to the clearance portion even in other valve devices such as a throttle valve. Accumulation causes the same problem as described above, which increases the sliding resistance of the shaft.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シャフトとハウジングの間のクリアランス部にデポジットが付着堆積することにより生じるシャフトの摺動抵抗の増加を防ぐことのできるバルブ装置の提供にある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent an increase in the sliding resistance of the shaft caused by deposits and depositing on the clearance between the shaft and the housing. In providing equipment.
本発明のバルブ装置は、クリアランス部の上流側の圧力を下げる低圧発生手段を備えるものであり、クリアランス部を成すハウジングとシャフトの隙間距離が「下流側<上流側」の関係に設けられる。そして、流体通路とシール室との間に差圧が生じて流体通路を流れる流体がクリアランス部を通ってシール室へ流入すると、シール室に流入した流体は、クリアランス部の上流側から流体通路へ戻る。
このように設けることで、シール室やクリアランス部に流入した流体(排気ガス等)を、シール室やクリアランス部に滞留させることなく、速やかにクリアランス部の上流側から流体通路へ排出することができる。
The valve device of the present invention includes low pressure generating means for reducing the pressure on the upstream side of the clearance portion, and the clearance distance between the housing and the shaft forming the clearance portion is provided in a relationship of “downstream side <upstream side”. Then, when a differential pressure is generated between the fluid passage and the seal chamber and the fluid flowing through the fluid passage flows into the seal chamber through the clearance portion, the fluid that has flowed into the seal chamber flows from the upstream side of the clearance portion to the fluid passage. Return.
By providing in this way, the fluid (exhaust gas, etc.) flowing into the seal chamber or the clearance portion can be quickly discharged from the upstream side of the clearance portion to the fluid passage without being retained in the seal chamber or the clearance portion. .
これにより、シール室およびクリアランス部にデポジットが付着堆積するのを防ぐことができる。このため、クリアランス部にデポジットが付着堆積することで生じるシャフトの摺動抵抗の増加を防ぐことができる。即ち、シャフトの回動性能を長期に亘って高く維持することが可能となり、バルブ装置の信頼性を高めることができる。 Thereby, it is possible to prevent deposits from being deposited on the seal chamber and the clearance portion. For this reason, it is possible to prevent an increase in the sliding resistance of the shaft caused by deposits deposited on the clearance. That is, the shaft rotation performance can be maintained high over a long period of time, and the reliability of the valve device can be improved.
以下において「発明を実施するための形態」を詳細に説明する。 Hereinafter, “DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION” will be described in detail.
本発明の具体的な一例(実施例)を図面に基づき説明する。なお、以下の「実施例」は具体的な一例を開示するものであり、本発明が「実施例」に限定されないことは言うまでもない。 A specific example (example) of the present invention will be described with reference to the drawings. The following “Example” discloses a specific example, and it goes without saying that the present invention is not limited to the “Example”.
[実施例1]
図1〜図3を参照して実施例1を説明する。
この実施例1は、本発明をEGR装置(排気ガス再循環装置)のEGRバルブに適用したものである。
[Example 1]
In the first embodiment, the present invention is applied to an EGR valve of an EGR device (exhaust gas recirculation device).
EGR装置は、エンジンの排出した排気ガスの一部をEGRガスとしてエンジンの吸気側に戻すことで、吸気の一部に不燃ガスであるEGRガスを混入させる周知の技術である。
EGR装置は、排気通路を流れる排気ガスの一部を吸気通路へ戻すEGR通路1の開閉および開度調整を行なうEGRバルブを少なくとも備えるものであり、このEGRバルブの作動が制御装置(ECU)により制御される。
The EGR device is a well-known technique in which part of exhaust gas discharged from the engine is returned to the intake side of the engine as EGR gas, thereby mixing EGR gas that is non-combustible gas into a part of the intake air.
The EGR device includes at least an EGR valve that opens and closes the
EGRバルブは、排気通路における高排圧発生範囲(触媒やパティキュレートフィルタの排気上流側)から吸気通路へEGRガスを戻す高圧EGR装置に用いられるものであっても良いし、排気通路における低排圧発生範囲(触媒やパティキュレートフィルタの排気下流側)から吸気通路へEGRガスを戻す低圧EGR装置に用いられるものであっても良い。 The EGR valve may be used for a high-pressure EGR device that returns EGR gas to the intake passage from a high exhaust pressure generation range in the exhaust passage (the exhaust upstream side of the catalyst or the particulate filter) or a low exhaust pressure in the exhaust passage. It may be used for a low-pressure EGR device that returns EGR gas from the pressure generation range (exhaust downstream side of the catalyst or particulate filter) to the intake passage.
EGRバルブの具体的な構成例を、図1を参照して説明する。
なお、以下では、図1の図示上側を上、図示下側を下と称して説明する。この上下方向は、EGRバルブを車両に搭載する場合の一例であるが、もちろん限定するものではない。
A specific configuration example of the EGR valve will be described with reference to FIG.
In the following description, the upper side in FIG. 1 is referred to as the upper side, and the lower side in the figure is referred to as the lower side. This up-down direction is an example when the EGR valve is mounted on a vehicle, but of course is not limited.
EGRバルブは、
・内部にEGR通路1の一部が設けられるハウジング2と、
・EGR通路1の内部に配置されるバルブ3と、
・このバルブ3と一体に回動するシャフト4と、
・このシャフト4を回動操作する電動アクチュエータ5と、
を備える。
EGR valve is
A
A
A
An
Is provided.
以下において、上記各構成要素の具体例を説明する。
ハウジング2は、アルミニウム合金等によるダイキャスト製であり、ハウジング2の内部に形成されるEGR通路1の内壁には、耐熱性、耐腐食性に優れた部材(例えば、ステンレス)によって設けられた円筒形状を呈したノズル6が固定配置されている。このノズル6の内周は、ハウジング2内のEGR通路1の一部の内壁を成す。
Below, the specific example of each said component is demonstrated.
The
バルブ3は、略円板形状を呈し、シャフト4の回動位置に応じてEGR通路1を開閉可能で、且つEGR通路1(ノズル6内)の開口面積を可変可能なバタフライ型であり、開度に応じて吸気通路へ戻されるEGR量の調整を行なう。
バルブ3の外周縁には、全周に亘る環状溝が形成されており、この環状溝の内部にバルブ3とノズル6の内周壁の隙間を無くすシールリング7が配置されている。
なお、この実施例1とは異なり、バルブ3の外周縁に別体のシールリング7を用いないシールリングレスタイプであっても良い。
The
An annular groove is formed on the outer peripheral edge of the
Unlike the first embodiment, a seal ring-less type in which a
シャフト4は、耐腐食性に優れた部材(例えば、ステンレス)によって設けられた円柱棒状の軸体であり、バルブ3をEGR通路1の内部において回転可能に支持する。この実施例1のシャフト4は、バルブ3を片持ち支持するものであり(限定するものではない)、バルブ3の直径方向に対してシャフト4の軸線が傾斜配置されるものである。
バルブ3は、シャフト4の下端に固定されるものであり、シャフト4と一体にバルブ3が回動する。なお、バルブ3とシャフト4の結合技術は限定されるものではなく、例えば、溶接技術やネジ等によって結合されるものである。
The
The
シャフト4は、EGR通路1の上側のハウジング2内に配置された2つの軸受8によって回転自在に支持される。なお、軸受8は、ボールベアリングやローラベアリング等の転がりベアリング、あるいはメタルベアリング等の滑りベアリングであり、ハウジング2に形成されたベアリング収容穴の内部に圧入等の結合手段によって固定されて、内周に挿通されたシャフト4を回転自在に支持する。
The
電動アクチュエータ5は、通電により回転動力を発生する電動モータ(例えば、DCモータ)と、この電動モータの回転トルクを増幅してシャフト4に伝達する減速機能9(例えば、歯車減速機)と、シャフト4をバネ力により初期位置(閉弁位置)へ戻すリターンスプリング10と、シャフト4を介してバルブ3の開度を検出する開度センサ11(例えば、非接触型回転角度センサ)とを備えて構成される。
The
なお、電動アクチュエータ5の電動モータは制御装置によって通電制御される。制御装置は、マイクロコンピュータを搭載した周知の電子制御ユニットであり、開度センサ11によって検出される検出開度(バルブ3の実開度)が、エンジンの運転状態(エンジン回転数やアクセル開度など)に応じて算出された目標開度となるように、電動モータをフィードバック制御する。
The electric motor of the
シャフト4とハウジング2との間には、EGRガスが洩れ出るのを防ぐためのシール部材12が配置される。
シール部材12の配置箇所、配置個数、シール構造(例えば、シール機能付きのベアリングを用いるなど)等は限定するのではないが、少なくとも下側の軸受8のさらに下側にシール部材12が設けられる。
シャフト4とハウジング2の間において、EGR通路1に最も近いシール部材12が配置される空間をシール室αと称する。
A
The location of the
A space where the
即ち、この実施例1のEGRバルブ(バルブ装置の一例)は、上述したように、内部にEGR通路1(流体通路の一例)が設けられるハウジング2と、EGR通路1の内部に配置されるバルブ3と、このバルブ3と一体に回動するシャフト4と、ハウジング2とシャフト4の間をシールするシール部材12とを備える。
That is, the EGR valve (an example of a valve device) of the first embodiment includes a
また、EGRバルブは、シール部材12が配置されるシール室αを備える。
シャフト4をハウジング2に対して回動自在に組付けるために、シャフト4とハウジング2との間には、隙間であるクリアランス部βが存在する。このため、シール室αは、クリアランス部βを介してEGR通路1と連通する。
Further, the EGR valve includes a seal chamber α in which the
In order to assemble the
従来技術では、EGR通路1からシール室αへ排気ガスが極力流入しないようにするために、クリアランス部βを成すシャフト4とハウジング2の間の隙間距離を、シャフト4の周囲の全周に亘って極力小さく設けていた。
しかし、EGR通路1には、排気ガスの脈動が伝わるため、EGR通路1とシール室αの間に差圧が生じ、EGR通路1を流れる排気ガスの一部がクリアランス部βを通ってシール室αへ流入する。
すると、排気ガスに含まれるデポジットがシール室αやクリアランス部βに付着堆積する。そして、微細な偏芯を伴うシャフト4の回動の繰り返しにより、クリアランス部βに付着堆積したデポジットが押し固められる動作が繰り返される。その結果、クリアランス部βに堆積して押し固められたデポジットによって、シャフト4の摺動抵抗が増加する不具合が生じてしまう。
In the prior art, in order to prevent exhaust gas from flowing from the
However, since pulsation of the exhaust gas is transmitted to the
As a result, deposits contained in the exhaust gas adhere and accumulate in the seal chamber α and the clearance portion β. Then, by repeating the rotation of the
そこで、この実施例1では、図2(b)に示すように、クリアランス部βを成すハウジング2とシャフト4の隙間距離を「下流側の隙間距離L1<上流側の隙間距離L2」の関係に設けている。
下流側の隙間距離L1と上流側の隙間距離L2の具体的な数値は、もちろん限定するものではないが、理解補助の一例を開示すると、下流側の隙間距離L1は0.1mm〜1mm程で、上流側の隙間距離L2は1mm〜4mm程である。
Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 2B, the clearance distance between the
The specific numerical values of the downstream gap distance L1 and the upstream gap distance L2 are of course not limited. However, when an example of assisting understanding is disclosed, the downstream gap distance L1 is about 0.1 mm to 1 mm. The clearance distance L2 on the upstream side is about 1 mm to 4 mm.
また、具体的な一例として、この実施例1では、シャフト4の軸芯が上流側へズレた場合であっても、シャフト4がハウジング2と接触しないように設けられる。
即ち、シャフト4の軸芯より下流側のクリアランス部βの全ての範囲が極力狭く設けられ、シャフト4の軸芯より上流側のクリアランス部βの全ての範囲が下流側より広く設けられる(図3参照)。
As a specific example, in the first embodiment, the
That is, the entire range of the clearance portion β downstream of the shaft core of the
ハウジング2とシャフト4の隙間距離を変化させる手段として、
(i)シャフト挿通穴2aの穴形状の変更、
(ii)シャフト4の外周面の変更、
(iii)シャフト挿通穴2aの穴形状とシャフト4の外周面の両方の変更、
の何れかを採用する。
具体的にこの実施例1では、上記(i)を採用し、シャフト挿通穴2aの穴形状を変更することで、クリアランス部βにおける隙間距離を「下流側の隙間距離L1<上流側の隙間距離L2」の関係に設けている。
As means for changing the gap distance between the
(I) Change of the hole shape of the
(Ii) change of the outer peripheral surface of the
(Iii) Change of both the hole shape of the
Either of these is adopted.
Specifically, in the first embodiment, by adopting the above (i) and changing the hole shape of the
シャフト挿通穴2aの穴形状の変更は、
(イ)切削加工、
(ロ)打抜加工、
(ハ)塑性変形加工、
(ニ)ハウジング2をダイキャストで成形する際の型抜き、
の何れか1つ、はたは複数の組合せを採用する。
具体的にこの実施例1では、上記(ニ)を採用し、シャフト挿通穴2aの穴形状をダイキャストの型抜きによって設けている。
To change the shape of the
(B) Cutting,
(B) Punching process
(C) Plastic deformation processing,
(D) Die cutting when molding the
Any one or a plurality of combinations are employed.
Specifically, in the first embodiment, the above (d) is adopted, and the hole shape of the
シャフト挿通穴2aの穴形状も限定するものではない。
穴形状の具体的な一例は、図3に示すように、
(a)真円を2分割した2つの円弧を平行な直線で結合した長穴形状、
(b)下流側が真円の円弧で上流側が楕円の円弧を組み合わせた長穴形状、
(c)下流側が真円の円弧で上流側が矩形の異形形状、
(d)真円の丸穴形状(シャフト4の軸真とシャフト挿通穴2aの軸真をズラすもの)、
の何れでも良く、図2(b)では、上記(a)を採用している。
The hole shape of the
As a specific example of the hole shape, as shown in FIG.
(A) a long hole shape in which two circular arcs obtained by dividing a perfect circle into two are connected by parallel straight lines;
(B) a long hole shape in which a circular arc on the downstream side and an elliptical arc on the upstream side are combined;
(C) a deformed shape having a circular arc on the downstream side and a rectangular shape on the upstream side,
(D) a round hole shape of a perfect circle (the axis true of the
Any of these may be used, and FIG. 2B employs the above (a).
EGRバルブは、クリアランス部βの上流側の圧力を下げる低圧発生手段γを備える。この実施例1の低圧発生手段γは、全閉時にクリアランス部βの上流側のEGR通路1を閉塞するバルブ3である。このバルブ3は、少なくとも低開度の時(具体的には、微小開度〜中開度の範囲)において、クリアランス部βの上流側の圧力を低減して低圧発生手段γの機能を果たす。
また、シャフト4に最も近いノズル6の下流側の端部も、クリアランス部βの上流側の圧力を下げる低圧発生手段γとしての補助的な機能を果たす。
The EGR valve includes low pressure generating means γ that reduces the pressure upstream of the clearance portion β. The low pressure generating means γ of the first embodiment is a
Further, the downstream end of the
(実施例1の効果1)
クリアランス部βの下流側は、絞り効果が得られるように狭く設けられるため、排気ガスがクリアランス部βの下流側からシール室αへ流入する不具合が抑えられる。
また、排気ガスの一部がクリアランス部βを通ってシール室αへ流入しても、低圧になるクリアランス部βの上流側を大きく設けたことで、排気ガスをシール室αやクリアランス部βに滞留させることなく、速やかにクリアランス部βの上流側からEGR通路1へ排出することができる。
(
Since the downstream side of the clearance part β is narrowly provided so as to obtain a throttling effect, a problem that exhaust gas flows into the seal chamber α from the downstream side of the clearance part β is suppressed.
Further, even if a part of the exhaust gas flows into the seal chamber α through the clearance portion β, the upstream side of the clearance portion β that is low in pressure is largely provided, so that the exhaust gas is supplied to the seal chamber α and the clearance portion β. Without being retained, it can be quickly discharged from the upstream side of the clearance part β to the
これにより、シール室αおよびクリアランス部βにデポジットが付着堆積するのを防ぐことができる。このため、クリアランス部βにデポジットが付着堆積することで生じるシャフト4の摺動抵抗の増加を防ぐことができる。
即ち、シャフト4の回動性能を長期に亘って高く維持することが可能となり、電動アクチュエータ5の負担を長期に亘って抑えることができるとともに、EGRバルブの長期信頼性を高めることができる。
As a result, deposits can be prevented from depositing and depositing on the seal chamber α and the clearance portion β. For this reason, it is possible to prevent an increase in the sliding resistance of the
That is, the rotation performance of the
(実施例1の効果2)
上述したように、EGRバルブの搭載方向は限定するものではないが、好ましい一例として、シャフト4の回動により落下したデポジットが、重力によってEGR通路1内へ落下するように、クリアランス部βの下端よりもEGR通路1が下側に存在するようにEGRバルブが車両に搭載されることが望ましい。
このように、クリアランス部βの下方にEGR通路1を配置することにより、シャフト4の回動によって脱落したデポジットの排出効果を高めることができる。
(
As described above, the mounting direction of the EGR valve is not limited. However, as a preferred example, the lower end of the clearance portion β is set so that the deposit dropped by the rotation of the
As described above, by disposing the
(実施例1の効果3)
本発明の採用によってクリアランス部βにおけるデポジットの堆積量が抑えられるものの、長期に亘る使用によってクリアランス部βに堆積するデポジットの厚みが増す懸念がある。
しかし、上述したように(図3参照)、クリアランス部βにおける隙間距離を「下流側の隙間距離L1<上流側の隙間距離L2」の関係に設けているため、クリアランス部βに堆積するデポジットの厚みが増しても、軸受8のガタ等によりシャフト4の軸芯が上流側へズレることでシャフト4の摺動抵抗の増加を防ぐことができる。
このため、狭く設けられるクリアランス部βの下流側のデポジットが押し固められても、シャフト4の軸芯が上流側へ逃げることで、回動性能を長期に亘って高く維持することができ、EGRバルブの長期信頼性を高めることができる。
(
Although the deposit amount of the deposit in the clearance portion β can be suppressed by adopting the present invention, there is a concern that the thickness of the deposit deposited in the clearance portion β increases due to long-term use.
However, as described above (see FIG. 3), since the clearance distance in the clearance portion β is provided in the relationship of “downstream clearance distance L1 <upstream clearance distance L2”, the deposit accumulated in the clearance portion β Even if the thickness is increased, the axial resistance of the
For this reason, even if the deposit on the downstream side of the clearance portion β that is provided narrowly is compressed, the pivot performance can be maintained high over a long period of time by the shaft core of the
(実施例1の効果4)
この実施例1では、上述したように、ハウジング2をダイキャストで成形する際の型抜きによって「下流側の隙間距離L1<上流側の隙間距離L2」に設けている。
このため、工程数の増加を招くことなく、本発明を実施することが可能になり、本発明の実施コストを抑えることができる。
(
In the first embodiment, as described above, “the downstream gap distance L1 <the upstream gap distance L2” is provided by die cutting when the
For this reason, it becomes possible to implement this invention, without causing the increase in the number of processes, and the implementation cost of this invention can be held down.
[実施例2]
図4を参照して実施例2を説明する。なお、この実施例2において上記実施例1と同一符合は同一機能物を示すものである。
[Example 2]
(実施例2の特徴技術1)
この実施例2は、ハウジング2においてシール室αとクリアランス部βの境界部を成す箇所に傾斜面2b(テーパ面)を設けたものである。
なお、傾斜面2bは、シール室αとクリアランス部βの境界部の全範囲に設けることが望ましいものであるが、限定するものではなく、境界部の一部のみ傾斜面2bに設けても良いし、境界部の複数箇所に傾斜面2bを設けても良い。
また、傾斜面2bは、断面が直線に限定されるものではなく、R面などの曲面であっても良い。
(
In the second embodiment, an
In addition, although it is desirable to provide the
The
このように、シール室αとクリアランス部βの境界部に傾斜面2bを設けることで、シール室αに流入した排気ガスをスムーズ且つ速やかにクリアランス部βの上流側を介してEGR通路1へ流し出すことができ、シール室αやクリアランス部βにデポジットが堆積するのを防ぐことができる。
また、シャフト4の回動により押し固められるデポジットの一部を、傾斜面2bに沿ってシール室αへ向けて押し出すことができるため、クリアランス部βにおけるデポジットの堆積を遅延させることができる。
さらに、傾斜面2bを設けたことで、シール室αの容積を大きくすることができるため、シール室αにデポジットが埋まるまでの期間を延長することができる。
Thus, by providing the
In addition, since a part of the deposit that is compressed by the rotation of the
Furthermore, since the volume of the seal chamber α can be increased by providing the
(実施例2の特徴技術2)
この実施例2のハウジング2には、クリアランス部βの軸方向寸法を短縮する切欠部が設けられる。
切欠部は、シール室αとクリアランス部βの境界部に設けられるものであり(限定しない)、この実施例2では上述した傾斜面2bが切欠部の機能を果たす。
(
The
The notch is provided (not limited) at the boundary between the seal chamber α and the clearance β, and in the second embodiment, the
このように、クリアランス部βの軸方向寸法を短縮することにより、クリアランス部βにデポジットが堆積して押し固められた場合であっても、シャフト4の摺動抵抗が増加する面積を小さくするできるため、シャフト4の摺動抵抗の増加を抑えることができる。即ち、回動性能を長期に亘って高く維持することが可能となり、EGRバルブの長期信頼性を高めることができる。
なお、この実施例2では、切欠部の一例として傾斜面2bを用いたが、切欠部の形状は傾斜面2bに限定するものではなく、段差など他の形状であっても良い。
Thus, by shortening the axial dimension of the clearance part β, the area in which the sliding resistance of the
In the second embodiment, the
上記の実施例では、本発明をEGRバルブに適用する例を示したが、EGRバルブへの適用に限定するものではなく、排気ガスを扱うバルブ装置(例えば、ターボチャージャに用いられるバルブ装置、排熱回収装置に用いられるバルブ装置、EGRクーラのバイパス切替用のバルブ装置など)に本発明を適用しても良い。 In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to an EGR valve has been shown. However, the present invention is not limited to application to an EGR valve, but a valve device that handles exhaust gas (for example, a valve device used in a turbocharger, The present invention may be applied to a valve device used in a heat recovery device, a valve device for bypass switching of an EGR cooler, or the like.
上記の実施例では、排気ガスを扱うバルブ装置の一例としてEGRバルブに本発明を適用する例を示したが、扱う流体は排気ガスに限定されるものではなく、排気ガスとは異なる流体(例えば、エンジンの吸気など)を扱うバルブ装置(例えば、スロットルバルブ、低圧EGR装置に用いられる吸気絞り弁、タンブル流やスワール流のコントロールバルブなど)に本発明を適用しても良い。 In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to an EGR valve as an example of a valve device that handles exhaust gas has been shown. However, the fluid to be handled is not limited to exhaust gas, and a fluid different from exhaust gas (for example, The present invention may be applied to a valve device (for example, a throttle valve, an intake throttle valve used in a low-pressure EGR device, a tumble flow or a swirl control valve, etc.) that handles engine intake.
上記の実施例では、シャフト4によってバルブ3を片持ち支持する例を示したが、バルブ3の両側に延びるシャフト4がハウジング2により支持される両持ちタイプのバルブ装置に本発明を適用しても良い。
In the above embodiment, an example in which the
上記の実施例では、バルブ3が低圧発生手段γの機能を果たす例を示したが、限定するものではなく、クリアランス部βの上流側に突起等を設けてクリアランス部βの上流側の圧力を下げも良い。
In the above embodiment, the example in which the
1 EGR通路(流体通路)
2 ハウジング
3 バルブ
4 シャフト
12 シール部材
α シール室
β クリアランス部
γ 低圧発生手段
1 EGR passage (fluid passage)
2
Claims (5)
前記シール部材(12)が配置されるシール室(α)が、前記ハウジング(2)と前記シャフト(4)の間のクリアランス部(β)を介して前記流体通路(1)と連通するバルブ装置において、
このバルブ装置は、前記クリアランス部(β)の上流側の圧力を下げる低圧発生手段(γ)を備え、
前記クリアランス部(β)を成す前記ハウジング(2)と前記シャフト(4)の隙間距離は、前記流体通路(1)の下流側が小さく、上流側が大きく設けられ、
前記流体通路(1)と前記シール室(α)との間に差圧が生じて前記流体通路(1)を流れる流体が前記クリアランス部(β)を通って前記シール室(α)へ流入すると、前記シール室(α)に流入した流体は、前記クリアランス部(β)の上流側から前記流体通路(1)へ戻ることを特徴とするバルブ装置。 A housing (2) in which a fluid passage (1) is provided, a valve (3) disposed inside the fluid passage (1), and a shaft (4) that rotates integrally with the valve (3). A sealing member (12) for sealing between the housing (2) and the shaft (4),
A valve device in which a seal chamber (α) in which the seal member (12) is disposed communicates with the fluid passage (1) via a clearance portion (β) between the housing (2) and the shaft (4). In
This valve device comprises low pressure generating means (γ) for reducing the pressure on the upstream side of the clearance portion (β),
The clearance distance between the housing (2) and the shaft (4) forming the clearance (β) is small on the downstream side of the fluid passage (1) and large on the upstream side ,
When a differential pressure is generated between the fluid passage (1) and the seal chamber (α), and the fluid flowing through the fluid passage (1) flows into the seal chamber (α) through the clearance portion (β). The valve device is characterized in that the fluid flowing into the seal chamber (α) returns to the fluid passage (1) from the upstream side of the clearance portion (β) .
前記バルブ(3)は、全閉時に前記クリアランス部(β)の上流側の前記流体通路(1)を閉塞するバタフライバルブであり、
このバルブ(3)は、少なくとも低開度の時に前記クリアランス部(β)の上流側の圧力を低減して前記低圧発生手段(γ)の機能を果たすことを特徴とするバルブ装置。 The valve device according to claim 1,
The valve (3) is a butterfly valve that closes the fluid passage (1) on the upstream side of the clearance (β) when fully closed;
The valve device (3) serves to function as the low-pressure generating means (γ) by reducing the pressure upstream of the clearance portion (β) at least when the opening degree is low.
前記ハウジング(2)は、前記シール室(α)と前記クリアランス部(β)の境界部に傾斜面(2b)を備えることを特徴とするバルブ装置。 The valve device according to claim 1 or 2,
The valve device, wherein the housing (2) includes an inclined surface (2b) at a boundary portion between the seal chamber (α) and the clearance portion (β).
前記シャフト(4)の軸芯が伸びる方向を軸方向とした場合、
前記ハウジング(2)は、前記クリアランス部(β)の軸方向寸法を短縮する切欠部(2b)を備えることを特徴とするバルブ装置。 The valve device according to at least one of claims 1 to 3,
When the direction in which the axis of the shaft (4) extends is the axial direction,
The said housing (2) is provided with the notch part (2b) which shortens the axial direction dimension of the said clearance part ((beta)), The valve apparatus characterized by the above-mentioned.
前記流体通路(1)は、エンジンの排気ガスの一部をEGRガスとして吸気通路へ戻すEGR通路(1)であり、
当該バルブ装置は、EGR装置に用いられるEGRバルブであることを特徴とするバルブ装置。 In the valve apparatus as described in any one of Claims 1-4,
The fluid passage (1) is an EGR passage (1) for returning a part of engine exhaust gas as EGR gas to the intake passage,
The valve device is an EGR valve used in an EGR device.
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